Антидетонаторы

В качестве антидетонаторов можно использовать металлооргани-ческие соединения различных металлов: свинец РЬ, марганец Мп, железо Fe и др. При повышении температуры в цилиндре двигателя эти соединения распадаются с образованием свободных атомов металла.

Свободный, химически активный металл вступает в реакцию с термически неустойчивыми органическими соединениями, препятствуя образованию гидроперекисей, а также с уже образовавшимися перекисями, вызывая их разрушение.

Для удаления образующихся окислов металла из цилиндра двигателя применяются сиециатьные вещества, добавляемые к антидетонатору. Эти вещества при сгорании в цилиндре образуют с металлом летучие соединения, более полно удаляемые с отработавшими газами. Такие вешества-выносители разработаны для свинца и марганца.

Образующееся вещество РЪВгг обладает низкой температурой кипения (=500°С) и в парообразном состоянии выносится из цилиндра вместе с отработавшими газами. Однако применение выносителя не обеспечивает полного удаления свинца из камеры сгорания, вследствие чего в цилиндре наблюдается повышенное нагарообразование.

Раствор тетраэтилсвинца в бромистом этиле называют этиловой жидкостью (содержание ТЭС 55-60%), а бензин с добавками этиловой жидкостн называют этилированным. Количество этиловой жидкости, добавляемой в автомобильные бензины, не превышает 0,8 гр на 1 кг бензина.

Для высокооктановых ароматизированных топлив в качестве антидетонатора используют тетраметилсвинеи (ТМС), РЬ(СН3)4, обладающий по сравнению с ТЭС большей термической устойчивостью, применяется в топливах, содержащих более 30% ароматических углеводородов.

Из других видов антидетонаторов наиболее перспективными являются металлоорганические соединения на основе марганца. Однако антидетонаторы на основе марганца склонны к повышенному нагарообразованию в камере сгорания, к интенсивному калильному зажиганию от тлеющих частиц нагара. Эти антидетонаторы не получили в настоящее время широкого распространения. Этилированные бензины очень токсичны, поэтому их применение повсеместно запрещено.

Для исключения содержания в топливе токсичных антидетонаторов возможно применение высокооктановых углеводородных газов (например, метана СЯ4) в сочетании с низкооктановым неэтилированным бензином, которые добавляются к жидкому топливу при работе карбюраторного двигателя на полных нагрузках.

Газообразные топлива имеют более высокую детонационную стойкость (04 = 100-110), чем бензин, что позволяет значительно повысить степень сжатия двигателя без опасности детонационного сгорания.

При определении октановых чисел высокооктановых тоилив, превышающих ОЧ > 100 единиц, в качестве эталонного топлива применяется изооктан Cg#i8 с добавками антидетонатора ТЭС. Добавка ТЭС в количестве 0,35 гр на 1 кг изооктана повышает октановое число эталонного топлива до ОЧ =110 единиц.

Для каждого двигателя с искровым зажиганием максимальные мощность и экономичность достигаются при использовании топлива с октановым числом, предельно близким к порогу появления детонации. Благодаря развитию в несгоревшей части свежего заряда интенсивных предпламенных реакций и появления очагов с продуктами неполного окисления, еще не вызывающих появление детонационного сгорания, но способствующих более быстрому завершению сгорания в конце основной фазы, что и приводит к повышению энергоэкономических параметров двигателя с искровым зажиганием.